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Et si vous pouviez observer des exoplanètes aussi clairement que Jupiter ?

Crédits : AD_Images/Pixabay

Une équipe d’astronomes décrit un concept de télescope s’appuyant sur l’effet de lentille gravitationnel offert par le Soleil pour imager des exoplanètes aussi clairement que possible. Petit hic : il faudra probablement patienter plusieurs dizaines d’années avant de pouvoir en profiter.

Depuis la découverte de la première exoplanète en 1992, les astronomes ont détecté plus de 5 000 planètes en orbite autour d’autres étoiles. L’immense majorité de ces mondes ont été repérés par des moyens indirects, tandis que les quelques planètes extrasolaires imagées jusqu’à présent n’apparaissent que sous la forme de pâles points de lumière lointains. Caractériser ces exoplanètes avec plus de précision sera pourtant essentiel pour déterminer si la vie telle que nous la connaissons pourrait y être présente.

Pourra-t-on un jour observer une exoplanète aussi clairement qu’une planète de notre Système solaire ? Malheureusement, la technologie actuelle ne nous le permet pas pour le moment. S’offrir de telles images nécessiterait en effet la construction d’un télescope au moins vingt fois plus large que la Terre. Pour contourner ces limites physiques, des astrophysiciens de l’Université de Stanford ont travaillé sur une nouvelle technique d’imagerie conceptuelle basée sur la gravité.

Le Soleil comme « loupe » gravitationnelle

Dans le détail, il s’agirait de s’appuyer sur la méthode de la lentille gravitationnelle. Imaginez alors une étoile très lointaine alignée avec un objet massif (la lentille) et la Terre. Selon les lois de la relativité détaillées par Einstein, les rayons lumineux de cette étoile vont alors se courber et être déviés par l’objet intermédiaire à cause de son champ gravitationnel. Depuis la Terre, vous observerez ainsi des arcs lumineux et autres effets d’optiques tels que la déformation ou le grossissement de l’image en arrière-plan. C’est une lentille gravitationnelle.

Concrètement, le principe de cette nouvelle conception serait de s’appuyer sur le Soleil comme objet intermédiaire. En tirant parti de l’effet de déformation permis par la présence de notre étoile massive, les scientifiques pourraient potentiellement manipuler ce phénomène pour créer une imagerie exoplanétaire bien plus avancée. Cette approche serait en effet au moins mille fois plus précise que la technologie la plus puissante actuellement utilisée.

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Schéma montrant une technique d’imagerie conceptuelle qui utilise le champ gravitationnel du Soleil pour amplifier la lumière des exoplanètes. Crédits : Alexander Madurowicz

« Nous voulons prendre des photos d’exoplanètes en orbite autour d’autres étoiles qui soient aussi bonnes que les photos que nous pouvons faire des planètes de notre propre Système solaire« , explique Bruce Macintosh, principal acteur de ce projet. « Avec cette technologie, nous espérons prendre une photo d’une planète à cent années-lumière ayant le même impact que l’image de la Terre d’Apollo 8.« 

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La Terre vue de la Lune (Apollo 8). Crédits : NASA/Bill Anders

Des images hors d’atteinte… pour le moment

Malheureusement, ce type d’images nous est pour l’heure inaccessible. En effet, afin de capturer une image d’exoplanète à travers la lentille gravitationnelle solaire, un télescope devrait être placé à une distance équivalente à au moins quatorze fois celle qui sépare le Soleil de Pluton. D’après les chercheurs, il faudra au moins cinquante ans avant qu’une telle technologie puisse être déployée, probablement plus longtemps. Nous aurons également besoin d’engins spatiaux plus rapides. Avec les moyens actuels, atteindre un tel emplacement pourrait en effet prendre plus d’un siècle.